Скорость теплохода: собственная и относительная

Вы когда-нибудь задумывались, почему при плавании по реке теплоходу нужно учитывать не только свою собственную скорость, но и скорость течения? А ведь это ключевой момент для правильного расчета времени в пути и планирования маршрута.

Что такое собственная скорость теплохода

Собственная скорость теплохода - это скорость, с которой теплоход движется относительно воды. Она зависит от мощности двигателя и не меняется при изменении скорости течения.

Например, теплоход собственная скорость которого равна 18 км/ч будет двигаться со скоростью 18 км/ч независимо от того, стоит ли река или течет с какой-то скоростью.

Теплоход собственная скорость определяется конструктивными особенностями судна - мощностью и количеством двигателей, формой корпуса и т.д. Эти параметры задают предел скорости, с которой теплоход может перемещаться относительно окружающей водной среды.

Что такое относительная скорость теплохода

В отличие от собственной скорости, относительная скорость теплохода зависит от скорости и направления течения реки. Она складывается из:

Собственной скорости теплохода
Скорости течения реки по ходу или против хода движения

То есть фактически относительная скорость - это результирующая скорость теплохода относительно берегов реки.

Направление движения теплохода	Формула для расчета относительной скорости
По течению реки	Вотн = Всоб + Втеч
Против течения реки	Вотн = Всоб - Втеч

Где:

Вотн - относительная скорость
Всоб - собственная скорость теплохода
Втеч - скорость течения реки

Зависимость времени в пути от скоростей

Теплоход собственная скорость влияет на время, которое теплоход затрачивает на маршрут при заданной его протяженности. Чем выше собственная скорость - тем быстрее он преодолеет расстояние.

Однако при движении в речных условиях кроме собственной скорости на время в пути влияет еще и скорость течения, которая может как ускорять, так и замедлять движение.

Например, теплоход собственная скорость которого равна 20 км/ч проплывет 10 километров по течению за:

0,3 часа (18 минут) если скорость течения составляет 5 км/час

0,5 часа (30 минут) если река стоит

0,7 часа (42 минуты) если скорость течения против хода движения 5 км/ч

Поэтому при навигации по реке крайне важно знать обе скорости - теплоход собственная скорость и скорость течения. И уметь правильно рассчитывать время в пути исходя из этих параметров.

Как определить скорость течения реки

Скорость течения реки может меняться в различные периоды и зависит от:

Сезона - весной обычно выше из-за таяния снегов
Количества осадков в бассейне реки
Работы ГЭС и шлюзовых систем
Рельефа местности в данном районе

Поэтому часто требуется определить текущую скорость течения непосредственно в момент навигации. Для этого используют следующие методы:

Измерение скорости течения с помощью поплавков

Простой способ - использовать плавающий предмет (поплавок, щепку) для визуальной оценки скорости течения. Нужно засечь время, за которое поплавок проплывет между двумя точками на реке с известным расстоянием между ними.

Например, за 10 секунд поплавок проплыл 5 метров. Соответственно скорость течения составляет 0,5 м/с или 1,8 км/ч.

Определение по собственной скорости теплохода

Если известна теплоход собственная скорость и замерено время, за которое он проплывает один и тот же участок реки вверх и вниз по течению, можно рассчитать скорость течения.

Для этого используются формулы:

Вотн = Всоб + Втеч (по течению)
Вотн = Всоб - Втеч (против течения)

Где Вотн - измеренная относительная скорость теплохода на данном участке.

Современные инструменты замера скорости течения

Существуют специальные приборы для прямого измерения скорости течения - так называемые текущемеры. Принцип действия основан на эффекте давления потока воды на датчик.

Точные цифровые текущемеры позволяют не только замерить скорость течения, но и отслеживать ее изменение в режиме реального времени. Данные могут передаваться на бортовой компьютер и использоваться для корректировки курса.